The comparison of the performance of four whole genome amplification kits on ion proton platform in copy number variation detection.
Zhang, X. et al. Biosci. Rep. (2017) 37, BSR20170252.
この論文では、市販の4種類の全ゲノム増幅（WGA）キット（PicoPLEX WGA Kit、GenomePlex Single Cell Whole Genome Amplification Kit、MALBAC Single Cell Whole Genome Amplification Kit、REPLI-g Single Cell Kit）についてコピー数多型（CNV）検出の性能を比較しています。核型が異なる6種類の細胞株を使用し、1個、または3～5個の細胞、および精製したgDNA 15pgをサンプルとしてWGA反応に用いました。それぞれ次世代シーケンス（NGS）用ライブラリーを構築し、Ion Protonプラットフォームを用いたシーケンス解析をしました。この研究は、「PicoPLEXが、シーケンス解析データの質、読み取り深度の均一性、増幅の再現性および正確性に関して最も高い性能を示し」、「Ion Protonプラットフォームを用いたCNV検出には［PicoPLEX］が推奨される」と結論付けました。
Comparative study of whole genome amplification and next generation sequencing performance of single cancer cells.
Babayan, A. et al. Oncotarget (2017) 8, 56066-56080.
この論文では、市販の3種類の全ゲノム増幅（WGA）技術、PicoPLEX WGA Kit、REPLI-g Single Cell Kit、およびAmpli1 WGA Kitの性能を比較しています。EDTA保存血液、またはCellSaveチューブ保存血液にスパイクして得られたシングル、またはプールドの腫瘍細胞（SK-BR-3）、および保存材料（FFPE）から得られた細胞（SK-BR-3）を用い、全ゲノム増幅を行いました。増幅されたDNAは、エキソームをキャプチャー後、Illumina HiSeq 2000およびThermo Fisher Ion Protonプラットフォームの両方を用いてシーケンスを解析しました。この研究は、PicoPLEX WGA Kitによって得られたコピー数異常（CNA）プロファイルが最も正確で、「非増幅DNAに最も近い結果であった」と結論付けました。
FFPE腫瘍組織からのシングルセルゲノム解析
Digital PCR Improves Mutation Analysis in Pancreas Fine Needle Aspiration Biopsy Specimens.
Sho, S. et al. PLoS One (2017) 12, e0170897.
この論文では、穿刺吸引法（FNA）により採取した膵臓サンプル中のKRAS遺伝子異常を、デジタルPCR（dPCR）を用いて解析しました。レーザーマイクロダイセクションによってシングルセルを単離し、変異検出に最低限必要な腫瘍細胞数を評価しました。最初に、レーザーマイクロダイセクションによって単離したFFPE組織からDNAを抽出後、PicoPLEX WGA Kitを用いて全ゲノムを増幅しました。KRAS遺伝子変異のdPCR解析で得られた結果を確認するため、サンガー法によって増幅DNAのシーケンス解析を行いました。
Vasculogenic mimicry in small cell lung cancer.
Williamson, S. C. et al. Nat. Commun. (2016) 7, 13322.
この研究では、シングルセルゲノム解析を用いて、小細胞肺癌（SCLC）由来の循環腫瘍細胞（CTC）の特性を解析するとともに、血管擬態（VM）、すなわち腫瘍細胞が血管内皮様構造を形成する傾向、の役割を調べています。CTC患者由来移植片モデル（CTC patient-derived explants（CDX））の高VMおよび低VM腫瘍領域のコピー数異常（CNA）を解析するため、組織切片のVM分布状況を染色し、レーザーキャプチャーマイクロダイセクション（LCM）によって細胞を採取しました。PicoPLEX WGA Kitを用いてDNAを抽出し全ゲノムを増幅した後、NGS用ライブラリーを調製し、イルミナ社MiSeqを用いたシーケンス解析によりコピー数異常を検出しました。
A common founding clone with TP53 and PTEN mutations gives rise to a concurrent germ cell tumor and acute megakaryoblastic leukemia. Cold Spring Harb.
Lu, C. et al. Mol. case Stud. (2016) 2, a000687.
この研究では、縦隔胚細胞腫瘍（GCT）と急性骨髄性白血病（AML）の併発患者のゲノム解析を実施し、この2つの癌の間のクローン関連性を評価しています。GCTサンプルについては、縦隔切開生検のホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）ブロックからレーザーキャプチャーマイクロダイセクションによって腫瘍を採取し、gDNAを抽出しました。AMLサンプルについては、診断目的の骨髄生検中に凍結保存した細胞からセルソーティングにより巨核芽球を分取し、gDNAを抽出しました。エキソームキャプチャーハイブリダイゼーションに十分な量のDNAを得るために、PicoPLEX WGA Kitを用いてGCT gDNA（2 ng）およびAML gDNA（8 ng）から全ゲノム増幅を行いました。バリアントのコールのために全エキソームシーケンスを実施し、サンガー法のシーケンスによって推定されるコールを検証しました。
Androgen Receptor Gene Aberrations in Circulating Cell-Free DNA: Biomarkers of Therapeutic Resistance in Castration-Resistant Prostate Cancer.
Azad, A. A. et al. Clin. Cancer Res. (2015) 21, 2315-24.
この論文では、転移性去勢抵抗性前立腺癌（mCRPC）患者を対象として、血中セルフリーDNA（cfDNA）中で検出可能なアンドロゲン受容体（AR）遺伝子異常が、アビラテロン酢酸エステルおよびエンザルタミドに対する抵抗性に関連するかどうかを調べています。cfDNAのデータと、同じ患者の転移巣から採取した生検サンプルのデータを比較しました。レーザーキャプチャーマイクロダイセクションによって各生検サンプルから約50個の細胞を単離し、PicoPLEX WGA Kitを用いて全ゲノム増幅を行いました。増幅後のサンプルは、アレイ比較ゲノムハイブリダイゼーション（aCGH）によって解析し、コピー数異常を検出しました。
血中循環腫瘍細胞（CTC）のゲノム解析
Tumourigenic non-small-cell lung cancer mesenchymal circulating tumour cells: a clinical case study.
Morrow, C. J. et al. Ann. Oncol. (2016) 27, 1155-1160.
この論文では、進行期の転移性非小細胞肺癌（NSCLC）患者から採取した循環腫瘍細胞（CTC）を用いて、patient CTC-derived explant（CDX）モデルを作製しています。CTCを濃縮し免疫不全マウスに移植した後、形成された腫瘍をドナー患者の診断用標本と、形態学的、免疫組織化学的、遺伝学的に比較しました。CDXモデルの腫瘍について、全エキソームシーケンス解析を実施しました。PACRG遺伝子内のG340A変異を検証するため、濃縮フィルターからレーザーキャプチャーマイクロダイセクションにてCTCを回収した後、DNAを抽出し、PicoPLEX WGA Kitを用いて全ゲノムを増幅し、最後に、遺伝子座特異的プライマーを用いて、サンガー法によるシーケンスを行いました。
High-Resolution Genomic Profiling of Disseminated Tumor Cells in Prostate Cancer.
Wu, Y. et al. J. Mol. Diagnostics (2016) 18, 131-143.
この研究では2～40個の細胞サンプル中のゲノムコピー数変化を高い再現性で検出するために最適化された頑健な手法を報告しています。骨髄穿刺液から播種性腫瘍細胞（DTC）を分離し、PicoPLEX WGA Kitを用いて全ゲノムを増幅しました。その後、高解像度一塩基多型（SNP）アレイプラットフォームおよび精密な計算アルゴリズムを用いて、増幅後のサンプルを解析しました。生物学的な洞察を得るために、同じ患者から分離したDTCと転移腫瘍巣におけるコピー数変化を比較しました。
An improved CTC isolation scheme for pairing with downstream genomics: Demonstrating clinical utility in metastatic prostate, lung and pancreatic cancer.
Premasekharan, G. et al. Cancer Lett. (2016) 380, 144-52.
この研究では、癌患者から採取した末梢血から、浸潤性を示すCTCを回収し解析するために、セルソーティングと細胞接着アッセイ（adhesion matrix（CAM）assay）を組み合わせて使用しています。回収された細胞の全ゲノムをPicoPLEX WGA Kitにて増幅した後、比較ゲノムハイブリダイゼーション（aCGH）アレイによってコピー数のプロファイリングを行いました。
Establishment and Characterization of a Cell Line from Human Circulating Colon Cancer Cells.
Cayrefourcq, L. et al. Cancer Res. (2015) 75, 892-901.
この論文では、結腸癌患者由来のCTCから細胞培養および永久細胞株を樹立し、ゲノム、トランスクリプトーム、プロテオミクスおよびセクレトームレベルで細胞の特性を明らかにしました。ゲノム解析については、次世代シーケンス解析によってコピー数多型のプロファイルを調べました。PicoPLEX WGA Kitを用いて、シングルセルまたはスフェアの全ゲノムを増幅後、ライブラリーを構築し、HiSeq 2500装置を用いてシーケンスを解析しました。
全ゲノム増幅と染色体異数性スクリーニング
Microarray-CGH for the Assessment of Aneuploidy in Human Polar Bodies and Oocytes.
Jaroudi, S. ＆ Wells, D. In: Mammalian Oocyte Regulation, 267-283 (Humana Press, Totowa, NJ, 2013). doi:10.1007/978-1-62703-191-2_19
この論文は、全ゲノム増幅およびマイクロアレイテクノロジーにおける最近の技術革新が、ヒト卵母細胞および極体から単離したシングルセルに含まれる全染色体のコピー数の高精度解析の手段として利用されている状況を報告しています。
Identification of chromosomal errors in human preimplantation embryos with oligonucleotide DNA microarray.
Liang, L. et al. PLoS One (2013) 8, e61838.
ヒト胚の着床前遺伝子スクリーニングでの正確な異数性スクリーニングに、NimbleGen社のオリゴヌクレオチドマイクロアレイプラットフォームを使用できるか否かを検討しています。母体年齢が高いか流産歴のあるドナー由来の胚盤胞の染色体異常解析に、オリゴマイクロアレイプラットフォームおよびPicoPLEX WGA Kitによる全ゲノム増幅を使用し、従来のFISH（蛍光in situハイブリダイゼーション）法と比較しています。コピー数多型（CNV）や軽微な異常を含む染色体異常を有する胚盤胞の58.1%の変異率が、DNAマイクロアレイ法を使用して高い感度および再現性で検出されました。
参考文献
Identification of mosaic and segmental aneuploidies by next-generation sequencing in preimplantation genetic screening can improve clinical outcomes compared to array-comparative genomic hybridization
Lai et al.Molecular Cytogenetics 2017; 10: 14. doi: 10.1186/s13039-017-0315-7
Whole genome amplification with SurePlex results in better copy number alteration detection using sequencing data compared to the MALBAC method
Deleye et al.Nature Scientific Reports 2015 5:11711 | DOI: 10.1038/srep11711
